(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の表示パネルの前面側から背面側へ光透過性を有し、前記前面側から前記背面側に透過する光学像に重ねて第１の画像を表示する透過型表示装置であって、
前記前面側に設けられ、入射する光の透過率を変更自在なゲスト・ホスト型液晶層と前記ゲスト・ホスト型液晶層を挟持する前記前面側の第２の透明電極と前記背面側の第２の透明電極と前記第２の透明電極に印加する電圧を調整する液晶駆動回路とを有する透過量調整部と、
前記背面側に設けられ、有機ＥＬ素子によって構成された有機ＥＬ層を挟持する第１の透明電極を有し、前記第１の画像を表示する表示部とを備え、
前記前面側の第１の透明電極は、前記表示パネルの長辺方向に延びる線状の電極であり、前記前面側の複数の透明電極が短辺方向に並べられ、前記背面側の第１の透明電極は、前記表示パネルの短辺方向に延びる線状の電極であり、前記背面側の複数の透明電極が長辺方向に並べられ、前記短辺方向と前記長手方向との前記第１の透明電極の交差部それぞれにおいて画素が形成され、
前記第２の透明電極は、分割されて前記液晶駆動回路に接続され、前記電圧は分割された各々の前記第２の透明電極ごとに調整可能である
ことを特徴とする透過型表示装置。
【請求項２】
前記ゲスト・ホスト型液晶層は、ネマチック液晶に二色性色素を添加したゲスト・ホスト型液晶であることを特徴とする請求項１に記載の透過型表示装置。
【請求項３】
前記ゲスト・ホスト型液晶層は、吸収する光の帯域がそれぞれ異なる複数の二色性色素を添加したゲスト・ホスト型液晶であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影される物体の光学像の上に別の画像を表示する透過型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過型表示が可能な表示装置の構成として、有機ＥＬ表示素子を用いた表示装置が知られている。この有機ＥＬ表示装置においては、発光層が透明電極により挟持され、画像データなどに基づいて発光層を発光させることにより光学像に重畳させる画像が形成される。
【０００３】
例えば、一眼レフカメラのファインダには、撮影レンズに入射する被写体の光学像が投影される。投影される光学像に重畳させて、ＡＦエリア、測光エリア、撮影条件、または画像データに基く撮影画像等を表示させるためにファインダに透過型の表示装置が設けられる。
【０００４】
外部から入射する光学像に重畳して画像を表示するため、光学像が明るいときには有機ＥＬ表示装置によって形成される画像の視認性が低下することが問題である。これに対して、有機ＥＬ表示装置にＥＣＤ（エレクトロクロミックディスプレイ）やＬＣＤ（液晶表示装置）を組合わせて、入射する光学像の透過率を調整することが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、ＥＣＤは調整速度が遅く、透過率の調整には高速性が求められるため、透過型表示装置には不適であった。また、ＬＣＤは偏光板を用いるため透過させる光学像が暗くなるため暗い光学像に対する視認性の低さが問題であった。
【特許文献１】特開２００５−１１０１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明では表示する画像を高速で切替え可能であって、光学像が暗いときにも十分に光学像を表示可能であって、さらに光学像が明るいときに透過率を減少させて表示する画像の視認性を向上可能な透過型表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の透過型表示装置は、前面側から背面側へ光透過性を有し前面側から背面側に透過する光学像に重ねて第１の画像を表示する透過型表示装置であって、前面側に設けられ入射する光の透過率を変更自在なゲスト・ホスト型液晶層とゲスト・ホスト型液晶層を挟持する透明電極とを有する透過量調整部と、背面側に設けられ有機ＥＬ素子によって構成され第１の画像を表示する表示部とを備えることを特徴としている。
【０００８】
なお、ゲスト・ホスト型液晶層はネマチック液晶に二色性色素を添加したゲスト・ホスト型液晶であることが好ましい。
【０００９】
また、ゲスト・ホスト型液晶層は吸収する光の帯域がそれぞれ異なる複数の二色性色素を添加したゲスト・ホスト型液晶であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、透過率を調整可能な透過型表示装置において、透過率の調整を高速で行い、かつ最大透過率を高く保つことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した透過型表示装置を有する一眼レフカメラの内部構造の一部を示す断面図である。なお、図１において左右方向および上下方向を、一眼レフカメラにおける前後方向および上下方向とする。
【００１２】
一眼レフカメラ３０は、筐体３１に撮影光学系３２、ミラー３３、撮像素子３４、焦点板３５、透過型表示装置１０、コンデンサレンズ３６、ペンタプリズム３７、および接眼レンズ３８が設けられることにより、形成される。
【００１３】
撮影光学系３２は、フォーカスレンズ、変倍レンズなどの複数のレンズによって構成される。ミラー３３は、撮影光学系３２の光軸に対して垂直な軸を中心にして回動可能に固定される。撮影待機状態において、ミラー３３は光軸に重なるように、また光軸に対して４５°の角度となるように保持される。
【００１４】
焦点板３５、透過型表示装置１０、コンデンサレンズ３６、およびペンタプリズム３７はミラー３３の上方に設けられる。撮像素子３４は、ミラー３３の後方に設けられる。また、接眼レンズ３８はペンタプリズム３７の後方に設けられる。
【００１５】
撮影待機状態において、被写体の光学像が撮影光学系３２を透過して、ミラー３３に反射される。ミラー３３に反射された光学像は焦点板３５上で結像する。焦点板３５上で結像した光学像は焦点板３５、透過型表示装置１０、コンデンサレンズ３６、およびペンタプリズム３７を介して接眼レンズ３８から出射される。光学像は接眼レンズ３８において観察可能である。
【００１６】
レリーズボタン（図示せず）を押下することによりレリーズ動作が実行される。レリーズ動作が実行されるとき、ミラー３３は上方に跳ね上げられる。ミラー３３が跳ね上げられると、シャッタ（図示せず）が開き、撮像素子３４の受光面に被写体の光学像が受光される。
【００１７】
次に、透過型表示装置１０の構成について図２を用いて説明する。図２は、透過型表示装置の構成を模式的に示すブロック図である。透過型表示装置１０は、表示パネル２０、表示パネル駆動回路１１、表示部駆動回路１２、および液晶駆動回路１３によって構成される。
【００１８】
表示パネル２０には前面と背面が定められる。透過型表示装置１０の使用時において透過する光学像と重畳して表示する画像（第１の画像）とは背面側から視認可能となる。表示パネル２０の背面側に有機ＥＬ表示部２１が、前面側に透過率調整部２２が設けられる。
【００１９】
透過型表示装置１０に、外部機器などから送られる映像データが受信される。映像データは表示パネル駆動回路１１に送られる。表示パネル駆動回路１１において、映像データは駆動制御データに変換される。駆動制御データが表示部駆動回路１２および液晶駆動回路１３に送られる。
【００２０】
駆動制御データに基づいて、有機ＥＬ表示部２１は表示部駆動回路１２に駆動される。有機ＥＬ表示部２１は、送られる映像データに相当する画像（第１の画像）が表示されるように表示部駆動回路１２に駆動される。
【００２１】
また、駆動制御に基づいて、透過率調整部２２は液晶駆動回路１３に駆動される。透過率調整部２２は、前面側から背面側への光学像の透過率を調整するように駆動される。一眼レフカメラ１０には測光部（図示せず）が設けられ、測光部により光学像の光量が検出される。光量が大きくなると透過率を減少させるように透過率調整部２２の透過率は調整される。なお、透過率の調整は、使用者による操作入力部（図示せず）への操作によって実行されてもよい。
【００２２】
次に図３を用いて、表示パネルの構成について説明する。図３は、表示パネル２０の厚さ方向の模式的な断面図を示す。前述のように表示パネル２０は、有機ＥＬ表示部２１と透過率調整部２２とによって構成される。
【００２３】
有機ＥＬ表示部２１は有機ＥＬ素子であって、前面側から背面側にガラス基板２３、第１の透明電極２４ｆ、有機ＥＬ層２５、第１の透明電極２４ｂを積層させることによって構成される。有機ＥＬ層２５は発光層（図示せず）を有しており、第１の透明電極２４ｆ、２４ｂ間に流す電流に応じた光量の光が出射される。
【００２４】
なお、図４に示すように、前面側の第１の透明電極２４ｆは表示パネル２０の長辺方向に延びる線状の電極であり、前面側の複数の第１の透明電極２４ｆが短辺方向に並べられる。また、背面側の第１の透明電極２４ｂは表示パネル２０の短辺方向に延びる線状の電極であり、背面側の複数の第１の透明電極２４ｂが長辺方向に並べられる。
【００２５】
第１の透明電極２４ｆ、２４ｂの交差部それぞれにおいて画素２６が形成される。前面側の第１の透明電極２４ｆを走査用の電極として用い、背面側の第１の透明電極２４ｂをデータ供給用の電極として用いることにより、各画素２６を形成する発光層にそれぞれ異なる電流を流すことが可能である。各画素２６に発光させる光の光量に応じた電流を流すことにより、有機ＥＬ表示部２１の表示面に画像を表示することが可能になる。
【００２６】
図３において、第１の透明電極２４ｆ、２４ｂは表示部駆動回路１２に接続される。前述のように表示部駆動回路１２には、表示パネル駆動回路１１から駆動制御データが送られる。駆動制御データに応じて表示部駆動回路１２は、第１の透明電極２４ｆ、２４ｂに流す電流値を調整する。
【００２７】
透過率調整部２２は、前面側から背面側にガラス基板２７、第２の透明電極２８ｆ、ゲスト・ホスト型液晶層２９、第２の透明電極２８ｂを積層させることによって構成される。ゲスト・ホスト型液晶層２９は、液晶分子２９ＬＣが分散されるネマチック液晶中に二色性色素２９Ｐを添加することによって形成される。
【００２８】
二色性色素２９Ｐとは吸収異方性を有し、細長い棒状の構造を持ち、分子の長軸方向と略同じ方向に光吸収軸を有している色素である。また、可視光領域の全帯域に渡る光が同等に吸収されるように、吸収する光の帯域がそれぞれ異なる複数の二色性色素２９Ｐが、液晶中に添加される。
【００２９】
二色性色素２９Ｐは、周囲の液晶分子２９ＬＣに沿って配列する。従って、ゲスト・ホスト型液晶層２９への電圧が無印加の状態においては、二色性色素２９Ｐは液晶分子２９ＬＣとともにゲスト・ホスト型液晶層２９の厚さ方向とは垂直な方向に配列する（図３参照）。また、ゲスト・ホスト型液晶層２９に電圧を印加すると、二色性色素２９Ｐは液晶分子２９ＬＣとともにゲスト・ホスト型液晶層２９の厚さ方向に配列する（図５参照）。
【００３０】
前述のように、二色性色素２９Ｐは分子の長軸方向と略同方向に光吸収軸を有しているので、ゲスト・ホスト型液晶層２９に印加する電圧を大きくするほどゲスト・ホスト型液晶層２９における光の透過率は増加する。一方、ゲスト・ホスト型液晶層２９への電圧が無印加の状態では、光の透過率は最小となる。従って、ゲスト・ホスト型液晶層２９に印加する電圧を調整することにより、前面から入射する光学像の背面への透過量を制御することが出来る。
【００３１】
第２の透明電極２８ｆ、２８ｂは、液晶駆動回路１３に接続される。前述のように液晶駆動回路１３には、表示パネル駆動回路１１から駆動制御データが送られる。駆動制御データに応じて液晶駆動回路１３は、第２の透明電極２８ｆ、２８ｂに印加する電圧を調整する。なお、第２の透明電極２８ｆ、２８ｂは表示パネル２０の表示領域と同じ大きさであって表示パネル２０と平行な板状に形成され、ゲスト・ホスト型液晶層２９全面に印加される電圧が調整される。
【００３２】
以上のような本実施形態の透過型表示装置１０によれば、光学像の透過量を調整可能であって、透過率の調整速度が速く、かつ調整可能な最大透過率を大きくすることが可能である。ゲスト・ホスト型液晶の透過率変化速度はＥＣＤの透過率変化速度より早いためである。また、通常のＴＮ型ＬＣＤでは偏光板を用いるため調整可能な最大透過率が低いが、ゲスト・ホスト型液晶では偏光板が不要なため調整可能な最大透過率を大きく出来るためである。
【００３３】
なお、本実施形態において、第２の透明電極２８ｆ、２８ｂは表示パネル２０の表示領域と同じ大きさに形成される構成であるが、細かく分割され、分割された各々の第２の透明電極２８ｆ、２８ｂそれぞれに印加する電圧を調整可能であってもよい。例えば、第１の透明電極２４ｆ、２４ｂのように、複数の線状の電極に形成される構成であってもよい。
【００３４】
このように第２の透明電極２８ｆ、２８ｂを分割し、各々の第２の透明電極２８ｆ、２８ｂ間に印加する電圧を調整することにより、表示パネル２０の表示面の領域毎に光学像の透過率を調整することが可能になる。例えば、非常に明るい被写体を含む光学像において、その被写体の光学像が透過する領域の透過率のみを低下させることにより、全体の光学像の視認性を向上させることが可能である。
【００３５】
さらに、第２の透明電極を２８ｆ、２８ｂを分割、または複数の第２の透明電極２８ｆ、２８ｂを儲け、各々の第２の透明電極２８ｆ、２８ｂ間に印加する電圧を調整することにより、ゲスト・ホスト型液晶層２９により画像を表示することも可能である。ゲスト・ホスト型液晶層２９により画像を表示する場合は、有機ＥＬ表示部２１は駆動されず、光の透過量もゲスト・ホスト型液晶層２９により調整される。
【００３６】
また、本実施形態において、吸収する光の帯域がそれぞれ異なる複数の二色性色素２９Ｐがゲスト・ホスト型液晶層２９に用いられる構成であるが、吸収する光の帯域が同じ二色性色素２９Ｐのみが用いられてもよい。ただし、本実施形態のように複数の二色性色素２９Ｐを用いることにより透過する光学像の色調を変えることなく、表示パネル２０の表示面に光学像を表示することが可能になる。
【００３７】
また、本実施形態において、ゲスト・ホスト型液晶に印加する電圧を大きくするほど光の透過率が増加する構成であるが、印加する電圧を大きくするほど光の透過率を減少させる構成であっても良い。
【００３８】
また、本実施形態において、有機ＥＬ表示部２１の駆動にはパッシブマトリックス方式が適用される構成であるが、アクティブマトリックス方式を適用してもよい。ただし、アクティブマトリックス方式を適用する場合は、透明なＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いることが好ましい。
【００３９】
また、本実施形態において、前面側の第１の透明電極２４ｆが表示パネル２０の長辺方向に延びるように形成され、背面側の第１の透明電極２４ｂが前面側の第１の透明電極２４ｆに垂直となるように形成される構成であるが、第１の透明電極２４ｆ、２４ｂ間に有機ＥＬ層２５が形成されればいかなる配置であってもよい。
【００４０】
また、本実施形態において、透過型表示装置１０は一眼レフカメラ３０に設けられる構成であるが、いかなるカメラに用いられてもよい。さらには、カメラに限らず、双眼鏡などのように、透過型表示装置１０が適用可能ないかなる器具に設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態を適用した透過型表示装置を有する一眼レフカメラの内部構造の一部を示す断面図である。
【図２】透過型表示装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】表示パネルの厚さ方向の断面を模式的に示す第１の断面図である。
【図４】有機ＥＬ表示部における第１の透明電極の配列状態を説明するための表示パネルの背面図である。
【図５】表示パネルの厚さ方向の断面を模式的に示す第２の断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  透過型表示装置
１１  表示パネル駆動回路
１２  表示部駆動回路
１３  液晶駆動回路
２０  表示パネル
２１  有機ＥＬ表示部
２２  透過率調整部
２３  ガラス基板
２４ｆ、２４ｂ  第１の透明電極
２５  有機ＥＬ層
２６  画素
２７  ガラス基板
２８ｆ、２８ｂ  第２の透明電極
２９  ゲスト・ホスト型液晶層
２９ＬＣ  液晶分子
２９Ｐ  二色性色素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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